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Acquisition et compression des données vidéos Acquisition et compression des données vidéos Groupe ICOR 2006, projet CORINTE

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Présentation au sujet: "Acquisition et compression des données vidéos Acquisition et compression des données vidéos Groupe ICOR 2006, projet CORINTE"— Transcription de la présentation:

1 Acquisition et compression des données vidéos Acquisition et compression des données vidéos Groupe ICOR 2006, projet CORINTE

2 Les différentes étapes de la prise de données à lanalyse Analyse des données avec logiciels Numérisation ou acquisition des données vidéo / audio sur lordinateur – opérations de montage - compression 2- Séance denregistrement = prise de vue + prise de son Recueil de données complémentaires : documents / notes… 1- Préparation du dispositif denregistrement Audio-vidéo : Choix du matériel denregistrement / vérification de son fonctionnement / Préparation des accessoires et consommables

3 Acquisition / Numérisation Montage Source numérique ou analogique USB Cordons analogiques (et carte dacquisition) AcquisitionCompression Fichiers compressés Support externe (CD, DVD, disque dur, cassette DV…) et compression

4 Lacquisition Également nommée transfert, capture ou numérisation Également nommée transfert, capture ou numérisation Consiste à transférer des contenus stockés sur un support audiovisuel vers un ordinateur Consiste à transférer des contenus stockés sur un support audiovisuel vers un ordinateur La source de lenregistrement peut être : La source de lenregistrement peut être : –analogique (magnétoscope VHS, caméscope hi8…) –numérique (camescopes mini-DV, DVD, à disque dur…) Intérêts de la numérisation : Intérêts de la numérisation : –permettre des traitements informatiques (montage, retouche, incrustation, synchronisation…) –faciliter la diffusion et léchange des données (internet, supports informatiques…) –conservation des données, copie ultérieure sans dégradation du signal

5 Les logiciels nécessaires à lacquisition Lacquisition sur ordinateur nécessite un logiciel intégrant une fonction de capture. La plupart des logiciels de montage vidéo proposent ce type de fonction : Les logiciels de montage semi-professionnels : Les logiciels de montage semi-professionnels : –Caractéristiques : relativement complets et ergonomiques ; coût abordable –Ex : Premiere Elements, FinalCut Express, Pinnacle Studio… Les logiciels de montage « grand public » Les logiciels de montage « grand public » –Caractéristiques : simple à utiliser et généralement gratuit. Fonctions limitées pour le montage et lenregistrement des données »Imovie (Mac) ; Windows Movie Maker (Windows XP et Vista) ; »Les logiciels livrés avec les camescopes Les logiciels de montage professionnels : Les logiciels de montage professionnels : –Caractéristiques : très complets, complexes à utiliser ; onéreux ; lourds –Ex : Adobe Premiere Pro, FinalCut Pro, Avid Xpress, SonyVegas…

6 Composition et lecture des fichiers vidéos Un fichier vidéo se compose généralement de 2 éléments : Un fichier vidéo se compose généralement de 2 éléments : –Le conteneur. Il correspond généralement au format du fichier. Son rôle est de rassembler et dorganiser dans un fichier, différents types de données (flux audio, vidéos, sous-titres, meta-données…). Exemple de conteneurs : LAudio Video Interleave (.AVI), Quicktime (.MOV), Real Media (.RM), MP4 LAudio Video Interleave (.AVI), Quicktime (.MOV), Real Media (.RM), MP4 FLV (Flash Vidéo), MKV (Matroska), le WMV (Windows Media Video), FLV (Flash Vidéo), MKV (Matroska), le WMV (Windows Media Video), Chaque conteneur possède ses spécificités en termes de nombre de pistes acceptées pour la vidéo et laudio, de codecs reconnus… –Le(s) contenu(s) : Ils se composent essentiellement de flux audios et/ou vidéos. Ceux-ci sont généralement compressés à laide dun codec (algorithme de compression/decompression) comme le Divx, le H264, le mp3… Ex : un flux vidéo au format Divx peut être « encapsulé » dans un conteneur AVI ou Quicktime. Un fichier vidéo nécessite un « lecteur multimedia» (« player » en anglais) pour le lire Un fichier vidéo nécessite un « lecteur multimedia» (« player » en anglais) pour le lire –ex: Windows Media Player pour les fichiers AVI, Quicktime pour les MOV, Real Player pour les RM, VLC, MediaPlayer Classic… Remarque : les lecteurs ne savent lire quun nombre restreint de conteneurs (ainsi on ne pourra pas lire les fichiers Quicktime avec Windows Media Player…)

7 Intérêt de la compression Constat : une fois capturées les vidéos sont très volumineuses : Constat : une fois capturées les vidéos sont très volumineuses : - 1 heure de vidéo non compressée occupe environ 85 Go (dimension 720/576 ; 24 img/s ; couleurs 24 bits) - 1 heure au format DV occupe environ 13 Go sur le disque dur Solution : compresser les données à laide dun CoDec Solution : compresser les données à laide dun CoDec Définition : ensemble dalgorithmes mathématiques implémentés dans un environnement logiciel et/ou matériel qui permettent de réduire lencombrement dun fichier.

8 Les différents types de compressions Compression non destructives (lossless): Compression non destructives (lossless): –Des algorithmes mathématiques compressent les données sans aucune perte dinformation –La décompression restitue intégralement les données initiales –Le gain de taille par rapport à loriginal est moindre Exemple de compression non destructive : le format ZIP Compression destructives (lossy) : Compression destructives (lossy) : –Supprime définitivement les informations peu représentatives (détails…) ou non perceptibles (fréquences non audibles, nuances de couleurs…) –Le gain de taille est très important. Le ratio de compression peut être très important (ex. 10 : 1 voire beaucoup plus) Exemples de compressions destructives : le JPEG, le MPEG…

9 Les techniques de compression –La compression spatiale recherche sur limage les éléments redondants : par un exemple un ciel de couleur uni. On code ensuite la description du bloc correspondant au ciel, plutôt que chaque élément individuellement. Compression temporelle Compression temporelle –Dans une suite dimages (vidéo), seuls sont codés les éléments qui varient dune image à lautre. Ex. : personnage qui bouge dans un plan fixe Compression spatiale Compression spatiale –Dans une image fixe non compressée, les pixels sont codés individuellement

10 Les CODECs (COmpresseur / DECompresseur) Il existe différents algorithmes de compression plus ou moins performants. Chaque codec possède ses spécificités et ses domaines de prédilection. Il existe différents algorithmes de compression plus ou moins performants. Chaque codec possède ses spécificités et ses domaines de prédilection. Les plus anciens : Le MPEG 1, Cinepak, Sorenson Video… Les plus anciens : Le MPEG 1, Cinepak, Sorenson Video… Les plus récents, ils sont tous dérivés de la norme MPEG 4 : Les plus récents, ils sont tous dérivés de la norme MPEG 4 : »Le DIVX : format très populaire sur Internet »XVID : similaire au DIVX en termes de performances mais gratuit (format « open source ») »WMV : le format propriétaire de Microsoft »H264 - MPEG4-AVC : résulte du travail du groupe MPEG et IUT-T

11 Le temps de compression dépend de plusieurs facteurs : Le temps de compression dépend de plusieurs facteurs : –facteurs matériels : caractéristiques du micro-processeur équipant lordinateur, quantité de mémoire installée… –facteurs logiciels : codec et logiciel utilisés, options choisies… –qualité du rendu final : nombre dimages par seconde, dimension de limage (résolution), débit (bitrate), nombre dimages clés… Temps de compression et notion de débit Notion de débit (bitrate en anglais) : Notion de débit (bitrate en anglais) : Le débit désigne la quantité dinformations transférée en lespace dune seconde. Lunité de mesure est le bit par seconde (bit/s) et ses différents multiples (Kilo-bits par seconde, Mega-bits par seconde..). Le choix du débit aura un impact direct sur la taille et la qualité du fichier final - le poids du fichier est directement proportionnel au débit utilisé - à partir dun certain débit, lamélioration de la qualité nest plus perceptible - on estime quun débit de Kbit/s ( ~ 150 Ko/s) représente un bon compromis pour obtenir une vidéo de qualité à partir dun codec dérivé du MPEG 4 (DIVX, WMV, XVID, H264…). Attention, la notation anglaise du Ko est KByte (ne pas confondre avec le Kilobit)

12 Installation des codecs - 1/2 Lutilisation dun codec nécessite au préalable son installation sur lordinateur Lutilisation dun codec nécessite au préalable son installation sur lordinateur Bien que quelques codecs soient livrés avec les systèmes, la plupart du temps ils devront faire lobjet dune installation séparée. Cest le cas pour le DIVX, le XVID… Bien que quelques codecs soient livrés avec les systèmes, la plupart du temps ils devront faire lobjet dune installation séparée. Cest le cas pour le DIVX, le XVID… Ces remarques sont également valables pour laudio. Ces remarques sont également valables pour laudio.

13 Installation des codecs - 2/2 Les différents procédures pour installer les codecs : Les différents procédures pour installer les codecs : –Linstallation par le biais dun pack de codecs »Certains développeurs proposent des packs de codecs regroupant plusieurs codecs audio et vidéo. Ces packs présentent comme principal intérêt leur intégration dans un unique logiciel dinstallation. » mais également quelques inconvénients : Les versions des codecs proposées ne sont pas forcément les dernières Les versions des codecs proposées ne sont pas forcément les dernières Il faut bien choisir les codecs au moment de linstallation car un nombre de codecs trop important peut nuire à la stabilité de lordinateur Il faut bien choisir les codecs au moment de linstallation car un nombre de codecs trop important peut nuire à la stabilité de lordinateur »Exemple de site proposant des packs de codecs : –Linstallation par le biais dun logiciel ou dun système »Certains logiciels sont accompagnés de codec. Cest le cas par exemple de VLC ou Windows Media Player 9 (et ultérieur) qui est livré avec le codec WMV –Linstallation autonome : Le codec est livré avec un logiciel dinstallation dédié. Ce dernier est téléchargeable sur le site de léditeur du codec. Exemples : »www.divx.com pour le DIVX »www.xvid.org pour le XVID

14 Tableau comparatif

15 Les codecs en résumé Si lon désire travailler avec un format « universel » : MPEG 1 ou 4, le DIVX (du fait de son intégration progressive dans les équipements multimédias) Si lon désire travailler avec un format « universel » : MPEG 1 ou 4, le DIVX (du fait de son intégration progressive dans les équipements multimédias) Pour sa simplicité dutilisation : Le Windows Media Video (intégré à Windows Movie Maker ou téléchargeable sur le site de Microsoft) Pour sa simplicité dutilisation : Le Windows Media Video (intégré à Windows Movie Maker ou téléchargeable sur le site de Microsoft) Si la qualité est prépondérante : le DIVX, le XVID ou le H264 ; Si la qualité est prépondérante : le DIVX, le XVID ou le H264 ; Les logiciels danalyse et dannotation de vidéo nacceptent que certains types de fichiers (MPEG 1, MOV, AVI…). Pour le montage : le format DV Pour le montage : le format DV Pour larchivage pérenne : le format DV ou le MPEG 2 Pour larchivage pérenne : le format DV ou le MPEG 2

16 Quelques liens Tests et comparatifs de camescopes Tests et comparatifs de camescopes Guides et astuces pour Quicktime Guides et astuces pour Quicktime Tout sur le montage vidéo Tout sur le montage vidéo Ressources pour le montage et lexploitation des vidéos Ressources pour le montage et lexploitation des vidéos et (http://www.01net.com) Sites généralistes dans le domaine de l'informatique avec rubriques dédiées au téléchargement et (http://www.01net.com) Sites généralistes dans le domaine de l'informatique avec rubriques dédiées au téléchargement


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